侧壁式压水室离心泵小流量非稳态旋转失速特性

用数值计算方法研究具有特殊结构的侧壁式压水室离心泵,分析小流量工况时模型泵的非稳态旋转失速特性,用快速傅里叶变换(FFT)获得压力脉动信号的频谱特征。结果表明,小流量工况时模型泵的扬程曲线呈驼峰状,压水室不同位置处压力分布不均;受叶轮旋转产生的非稳态作用影响,叶轮不同叶片流道内流动结构差异较大。不同流量下,叶轮内部分离涡结构诱发的激励频率各异,0.4ФN工况时模型泵压力脉动频谱图出现0.5fR及高次谐波频率,压力脉动最大幅值出现于4fR频率处;0.2ФN流量时非定常流动结构会诱发0.18fR及高次谐波频率;0.05ФN流量时压力脉动频谱图同时出现0.1fR、0.28fR两种激励频率。旋转失速现象出现时,频谱图中叶频处压力脉动幅值不再起主导作用。     

叶轮隔舌间隙对离心泵性能和流动噪声影响的试验研究

搭建了离心泵流动诱导噪声测试台,采用四端网络法声学测试模型,试验研究了离心泵性能和流动噪声随流量的变化规律,分析了空化发生时的流动噪声特性。通过研究不同叶轮切割量对模型泵外特性、流动噪声声压级和空化性能的影响,提出叶轮和隔舌之间的最佳间隙值。研究结果表明：在高效区运行时,模型泵进出口流动诱导噪声均随流量先减小,至效率最高工况点达到最小,然后上升;各流量下,随着空化余量的减小,模型泵进口噪声总声压级先缓慢增加,再迅速上升,达到极值后缓慢下降;随着叶轮切割量的增加,模型泵扬程跟叶轮直径的平方成正比,最高效率点向小流量工况偏移,临界空化余量变小;综和性能和流动噪声考虑,模型泵叶轮和隔舌的最佳间隙率为15%;在间隙值小于最佳值时,切割叶轮能显著降低噪声并提高模型泵的临界空化余量,并且对模型泵出口流动噪声的影响比进口明显。     

离心泵隔舌对流体激振力的影响研究

为了研究隔舌厚度对离心泵压力脉动的影响规律,本文采用基于RNG k-ε模型封闭的Reynold平均方程和滑移网格技术对三维非定常流进行了数值模拟,得到了内部流场特性及泵的压力脉动情况,并对其进行了频域分析。计算结果表明：在设计工况下,叶轮受到的激振力与叶轮和隔舌的压力脉动有关;激振力的频率主要成分是叶片通过隔舌的频率;流体激振力的幅值随着隔舌厚度的增加而增加。     

高速离心泵隔舌对流体激振力的影响研究

为了研究隔舌厚度对高速离心泵压力脉动的影响规律,采用基于RNG k-ε型封闭的Reynold平均方程和滑移网格技术对三维非定常流进行了数值模拟,得到了内部流场特性及泵的压力脉动情况,并对其进行了频域分析.计算结果表明:在设计工况下,叶轮受到的激振力与叶轮和隔舌的压力脉动有关;激振力的频率主要成分是叶片通过隔舌的频率;流体激振力的幅值随着隔舌厚度的增加而增加.     

间隔式切割叶片对离心泵性能的影响

通过对离心泵性能试验及流场数值计算研究，发展间隔式切割叶片及整修切割的前缘，可提高离心泵的效率，拓宽高效率区，增大流量，改善汽蚀性能。     

影响自吸离心泵虹吸性能因素的试验研究

论述了影响自吸离心泵虹吸性能的因素，并进行了试验验证，提出了自吸离心泵虹吸性能的改进方法，为自吸泵的设计提供了参考。     

出口管路配置对离心泵性能的影响

本文对管径大小、弯头、异径管的配置及管道热膨胀对离心泵性能的影响进行了较为详尽的论述,并总结出了相应的实践经验数据。对设计、旌工、检修、改造离心泵出口管路具有较强的指导意义。     

水泵叶轮流道宽度对离心泵性能的影响分析

为研究不同的出口宽度对离心泵非稳态特性的影响,该文以66比速的离心泵为主要试验目标,在不改变设计项目的其他几何参数的情况下,对离心泵的出口宽度11mm、12mm、13mm、14mm和15mm进行了计算,并对其外特征、内流场以及压力涟波等外特征进行了解析。研究发现,离心泵的外形特征与叶轮的出口宽度有关,其输出频率越大,扬程也就越大。在工程设计条件下,只有得到最优的叶轮出口宽度,才能达到最大的效率,即b=14mm。当增加出口高度后,齿轮、蜗壳的压强会相应增加,流动通道中的低速区域会随之增大,湍动能也会随之降低。蜗壳流道上的监测点压力脉动值随叶轮出口宽度的增大而增大。而在出口宽度增大的情况下,输出压力波动的幅度也增大。压力脉动的幅度随出口宽度的增加而降低,当b=14mm时,其振幅最小。该文对试验数据的综合分析,得到了最佳的叶轮出口宽度,可为66比转速离心泵的水力设计提供参考。     

叶片切割对双吸离心泵性能影响的数值研究

采用商业软件Creo进行双吸中开离心泵三维造型,采用ICEM软件划分网格,在FLUENT软件中采用RNGk-ε湍流模型进行三维数值模拟,通过与实验所得的性能曲线对比,验证了数值模拟方法的可靠性.文中对叶片出口处进行三角形切割,得到不同切割量下泵的扬程与效率曲线,所得结果对实际生产中叶片切割量有较好的指导意义.     

流体性质对固液两相流离心泵的性能影响研究

运用数值计算软件Fluent6.2,以山西省某火电厂固液两相流泵离心泵为实例,对泵内流场进行数值计算,研究流体性质如介质粘度、介质浓度等对固液两相流离心泵性能的影响.在此基础上分析其运行效率低、局部磨蚀严重现象的原因.以期为火电厂固液两相流离心泵的设计及改造提供可靠依据.     

卫生型离心泵水力性能的参数化研究

为给卫生型离心泵过流部件结构的优化设计提供依据,采用CFD分析软件Fluent对卫生型离心泵内部流场流动进行了数值模拟和水力性能的参数化分析.给出了建模和流场分析方法,分析了泵内流体速度和压力的分布特性,基于流动模拟结果预测了水力性能.性能预测结果与试验结果吻合较好.关键结构参数对水力性能影响的计算结果表明,叶轮轴向间隙、叶片宽度、叶轮与蜗壳直径比等参数均存在最优值.研究结果对卫生型离心泵的结构改进和性能提高具有参考价值.     

辊压预应变对焊接接头组织性能的影响

采用辊压加载的方法在焊接接头处形成微量的塑性预应变,研究辊压变形后材料本身的疲劳性能和力学性能变化(不计表面效应)。利用 SEM 观察疲劳断口和 TEM 观察位错形貌。试验结果表明,虽然金属辊压变形后的强度和硬度有所提高,但疲劳极限明显降低,断口呈完全的脆性状态,位错大量增殖并表现为胞状亚结构。可以认为,辊压后材料中位错的特殊结构和材料内部所形成的损伤累积是疲劳性能下降的主要原因。     

纳米二氧化钌对硅橡胶基力敏复合材料压阻性能的影响

选用乙烯基硅橡胶(SIR)为力敏复合材料基材,纳米二氧化钌(nano-RuO2)为导电功能粒子制备纳米RuO2/SIR力敏复合材料.测试了纳米RuO2/SIR复合材料的压阻性能,分析了纳米RuO2在纳米RuO2/SIR复合材料中的逾渗阈值区间以及纳米RuO2用量对纳米RuO2/SIR复合材料的压阻性能及其压阻性能稳定性的影响,在此基础上制备出具有较好压力敏感性及良好的压阻重复性能的纳米RuO2/SIR复合材料.研究结果表明,一定用量的纳米RuO2在改变硅橡胶电性能的同时,还具有显著的补强作用.     

运行工况对离心泵振动影响的试验研究

船用设备的特点是多工况运行,为研究变工况对船用离心泵振动的影响,对离心泵组进行试验研究,从转速、流量等参数变化进行综合分析,试验结果验证转速-振动经验公式,并总结出离心泵振动水平与转速的4～9次幂成正比;流量变化对低、高频振动的影响比中频段的影响更为明显,在特征频率叶频处表现得尤为突出;在需要小流量工况时,应采用调节降低转速代替阀门调节等对离心泵低噪声运行的有利措施。     

离心泵叶片缝隙对声场特性影响的研究

为进一步研究离心泵的声场特性,对离心泵叶轮叶片尾缘进行开缝测试。考虑开缝径向直径D_k和缝隙宽度B,设计了18组正交试验来探究叶片尾缘缝隙对声场的影响。针对离心泵噪声的发生机理,采用重整化群k-ε（Re Normalization Group,RNG k-ε）模型对离心泵进行全流场非定常数值模拟,并根据FW-H方程提取蜗壳壁面的湍流脉动作为偶极子声源,基于声学边界元法进行离心泵声场计算,将声学计算结果与流场压力脉动结果进行综合分析。研究结果表明：压力脉动可在一定程度上反映声压级的大小,隔舌区压力脉动波动剧烈,此处是噪声的主要发生源。开缝叶片可以有效改善叶轮出口的不均匀流动,对内外声场噪声的降低有一定的积极作用,且在径向开缝位置γ=0.90时降噪效果最佳。     

取得最优化的离心泵性能——正确的轴承、润滑和密封以及主动维护对离心泵至关紧要

离心泵必须经常在环境恶劣的运行条件下运行，导致极有可能发生过早损坏的现象——这势必会增加了成本损失和由于故障停机造成的生产力下降的风险。在提高泵的可靠性、减少维护工作量和降低能耗的压力下，寻找、确定和执行减轻风险等级的可行性解决方案就成为了当务之急。     

CL-20基压装型温压炸药的设计及性能研究

为了提高六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）基温压炸药的能量水平和安全性能,通过分析温压炸药爆炸反应历程,开展了CL-20基压装型温压炸药的设计及性能研究。结果表明:CL-20基压装型温压炸药装药密度2.015 g/cm³、爆热8 361 kJ/kg、爆速7 815 m/s,30 kg炸药爆炸时在远场12 m处的冲击波超压可对人员达到中度以上的毁伤;且其撞击感度8%,摩擦感度24%;在慢速烤燃、快速烤燃、12.7 mm子弹撞击试验中,炸药响应等级均为燃烧反应,爆轰性能和安全性能优异。